毕业设计说明书
C＝111
由公式3-3得：
3 dmin＝111
5.5＝17.35mm 1440 电机和轴的连接方式是直联，即在轴的一段开孔，电机主轴套在孔内，并用键连接。查阅参考文献[3]可知，Y132S-4电机主轴直径为φ38mm，计算值dmin比电机主轴小得多，砂轮在磨削时轴受到的径向力，以及振动比较大，dmin＝17.35mm难以满足强度要求。综合各种因素，以及指导老师的建议，磨头主轴dmin＝φ60。
3.4.3轴的总长度
此处省略 NNNNNNNNNNNN字。如需要完整说明书和设计图纸等.请联系 扣扣：九七一九二零八零零 另提供全套机械毕业设计下载！该论文已经通过答辩
3.4.5轴承的选择
选择滚动轴承的类型，一般从载荷的大小、方向和性质入手。在外廓尺寸相同的条件下，滚子轴承比球轴承承载能力大，时用于载荷较大或有冲击的场合。当承受纯径向载荷时，通常选用径向接触轴承或深沟球轴承；当承受纯轴向载荷时，通常选用推力轴承；当承受较大径向载荷和一定轴向载荷时，可选用角接触球轴承。 根据轴的应用场合可知，轴在砂轮、弹簧的作用下受到轴向力，以及在磨削时受到的径向力。查询常用滚动轴承的性能和特点，选择角接触球轴承。角接触球轴承的性能特点：可同时承受径向负荷和轴向负荷，也可承受纯轴向符合。适用于刚性较大跨距不大的轴及须在工作中调整游隙时，常用于蜗杆减速器、离心机、电钻、穿孔机等。
角接触球轴承所能承受的轴向力是单向的，磨簧机的磨头在磨削时，收到的轴向力一般是双向的，所以为满足使用要求，角接触轴承是成对使用，用背对背的方式安装。
由图MHJ-01-10可知 D1=?60mm；D4=?70mm
则轴两端的轴承型号分别是：7212AC,7214AC。
3.4.6轴承的润滑
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立式磨簧机设计（总体、磨头设计）
润滑对于滚动轴承具有重要意义。轴承中的润滑剂不仅可以降低摩擦阻力，还具有散热、减小接触应力、吸收振动、防止锈蚀等。润滑方式与轴承速度有关，一般根据轴承的dn值（d为滚动轴承内径，单位mm；n为轴承转速，单位r/min）作出选择。
dn＝d×n (3-4) 式中d=60mm;n=1433.12r/min 由公式3－4得：
dn＝60×1433.12＝8.6×104mm?r/min
表3-9 dn值界限（104mm?r/min）
轴承类型 角接触球轴承 脂润滑 16 >25 对照表3-9，轴承的润滑方式选择脂润滑。
油润滑 3.4.7滚动轴承的密封
轴承工作时，润滑剂不允许很快流失，且外界灰尘、水分及其他杂物也不允许进入轴承，故应对轴承设置可靠的密封装置。密封装置可分为接触式和非接触式两类。
A.接触式密封
通过轴承盖内部放置的密封件与传动轴表面的直接接触而起密封作用。密封件主要用毛毡、橡胶圈、皮碗等软性材料，也有用减磨性好的硬质材料如石墨、青铜、耐磨铸铁等。轴与密封件接触部位需要磨光，以增强防泄漏能力和延长密封件的寿命。
B.非接触式密封
接触式密封必然在接触处产生摩擦，非接触式密封则可以避免此类缺点，故非接触式密封常用于速度较高的场合。
鉴于磨头主轴在靠近砂轮端受到的振动比较大，在磨削时产生的磨削四处飞溅。假如用接触式密封，主轴在高速旋转时轴和密封圈摩擦厉害，磨簧机运转一定时间密封圈就达不到密封效果。磨屑容易进入轴承，影响轴承寿命和磨削精度。权衡利弊，我选择非接触式密封，即选用迷宫式密封，在缝隙中填脂。
3.5磨头进给系统设计
轴一般由轴承固定，难以实现轴向移动。现在用套筒和导向套来实现轴的轴下移动。首先把轴安装在套筒内,套筒安装在导向套内,由套筒在导向套内实现轴向移动,从而实现磨头的轴向移动。详细结构见磨头装配图MHJ-01-00。
3.5.1套筒和导向套的设计
A.套筒的设计
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套筒的内经主要有轴承的外径来确定。见图3-2，轴承的最大外径在L4段，根据轴承型号7214AC可知，轴承外径D=?125㎜，轴承7214AC安装尺寸Da＝?116mm，对套筒内径进行圆整，则D内=?110mm，现拟确定套筒厚度为25mm，则套筒外径D外＝?160mm。
套筒的长度主要以下磨头主轴的长度作为设计依据。考虑到安装尺寸，套筒长度确定为500mm。
我们可以把套筒看成空心轴。空心轴对提高轴的刚度、减小轴的质量具有显著的作用。由计算知，内外径之比为0.6的空心轴与质量相同的实心轴相比，截面系数可增大70％。
套筒刚度校核：
i=
由公式3－5得：
110＝0.69 160122V筒 =?(D外)L筒 (3-6) －D内4D内D外 (3-5)
i＝
由公式3-6得：
1V筒 ＝?（1602－1102)×500＝5298750mm3
41V轴＝?D2L轴 (3-7)
4 由公式3-7得：
1 V轴＝?×602×568.5 ＝1606581 mm3
4V筒> V轴；i>0.6
所以套筒满足刚度要求。
上磨头因为要实现轴向移动，所以上磨头套筒长度要比下磨头套筒长些。上磨头套筒长度增量主要取决于磨簧高度，由设计任务书可知，磨簧高度在15－150㎜，再考虑安装尺寸、砂轮补偿的需要，上磨头升降套筒长度确定为700.5㎜。 B.导向套的设计
导向套的内径由套筒的外径确定，为?160㎜，外径拟确定为?220㎜。考虑到其他零件的安装尺寸，以及砂轮的补偿高度，导向套的长度拟确定为425mm。
导向套刚度校核： 由公式3-5得：
160i＝＝0.73
220由公式3-6得：
1V套=?（2202－1602)×425=7606650 mm3
4
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立式磨簧机设计（总体、磨头设计）
V套> V筒；i>0.6 所以导向套满足刚度要求
3.5.2上磨头进给系统设计
磨头进给动力有电机来提供，磨头进给是直线运动，而电机是旋转运动。磨头进给系统主要的功能是把电机的旋转运动转化成磨头的直线运动。根据这一要求，选择齿轮-齿条机构来实现磨头的进给运动。 A.上磨头质量计算：
根据绘制零件图的尺寸，计算各零件的质量： a.升降套筒： 由公式3-6得：
1V筒＝?（1602－1102)×700.5＝7423548.75 mm3
4 b.磨头主轴：
11 V轴＝45×45×25×＋?×642×16＋24×?×1092＋
44111 ?702×69＋?×652×577＋?×602×50
444＝2646309.925 mm3 (3-8)
c.轴承： 查参考文献[3]，可知7212AC轴承的质量为0.8㎏；214AC轴承的质量为1.1㎏。 则轴承总质量为：
0.8×2＋1.1×2＝3.8㎏
e.电机质量：
查参考文献[3]，电机Y132S-4的质量为68㎏。 f.上电机法兰质量：
上电机法兰形状不规则，根据绘制的零件图，用相关计算软件计算上电机法兰
的质量，计算结果为：26.52㎏。
g.砂轮质量：
查询参考文献资料[11]，砂轮质量为50㎏。
h.上磨头总质量：
钢的密度?＝7.8㎏/cm3
M＝50＋3.8＋68＋26.52＋（7423548.75＋2646309.925）/1000
×7.8/1000
＝226.86㎏ (3-9) B.磨头进给功率计算：
F＝M?g (3-10)
由公式3-10得：
F＝226.86×9.8＝2223.228N
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磨头进给速度不能太高，太高会引起磨削力的突变，容易引起砂轮的崩 碎。鉴于以上原因砂轮进给速度为：
v=20㎜/min
则P＝F?v (3-11)
由公式3-11得：
P＝2223.228×0.02/60＝0.74 C.传动齿轮、齿条的设计
选择齿轮材料、热处理方法、精度等级、齿数：
考虑到齿轮传递的功率不大，故齿轮、齿条都选用45钢调质处理，齿面硬度分
别为220HBS、260HBS,7级精度。
齿轮、齿条的模数拟确定为：m=3；
圆柱齿轮齿数为：z=19
分度圆直径：d=m?z (3-12) 由公式3-12得：
d1＝3×19＝57mm
因为齿轮－齿条传递的功率不大，齿宽系数：?d=0.4
b=?d ?d1 (3-13) 由公式3-13得：
b ＝0.4×57＝22.8mm 对齿宽进行圆整b1=25mm
b2= b1+(5～10)mm (3-14) 由公式3-14 得：
b2＝25+5 ＝30mm
齿高h=2.25m (3-15) 由公式3-15得：
H＝2.25×3＝7.25㎜ D.校核齿根弯曲疲劳强度：
?F?2KT1YY?[?F] (3-16) 23Fass?dzzm确定公式中各参数值： a.计算载荷系数K：
K＝KAKvK? (3-17) 查参考文献[10]P112表6.2得使用系数KA=1；根据v＝20㎜/min、7级精度，查参考文献[10]P114图6.10得动载系数Kv=1，查参考文献[10]P115图6.13得K?=1.15
则由公式3-17得：
K＝1×1×1.15 ＝1.15
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